高三22从铝土矿到铝合金

1、 专题二 第二单元从铝土矿到铝合金考点一铝的性质和提取1物理性质铝是银白色、具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。2化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：Al2Al3Cl22AlCl3Al2Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O3Al2O32Fe3从铝土矿中提取铝铝土矿二氧化碳 铝 溶解过滤酸化过滤灼烧电解 NaOH溶液 残渣滤液H2O写出所有化学方程式：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3，2Al(OH)3Al2O33H2O，2Al2O3(熔融)4Al3O2。4用途纯铝用作导线，铝合

2、金用于制造汽车、飞机、生活用品等。(1)金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?(2)铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理如何？请用单线桥标出电子转移的方向与数目。(3)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是多少？为什么？提示：(1)常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应的继续进行。(2)铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2。反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。2Al2NaOH6H6e2O=2NaAlO2

3、3H24H2O(3)11(或相等)；根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等。1下列关于铝的叙述中正确的是 ()A由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆2若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是()ANHNOCONaBNaBa2Mg2HCOCNOCa2KClDNOK

4、AlOH3将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A3 molL1 HClB4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4铝热剂铝与金属氧化物的混合物，其中金属氧化物中金属元素的还原性要比铝弱。如CuO与Al能发生铝热反应，而Al与MgO的混合物不能发生铝热反应。4镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的()A物质的量之比为32 B质量之比为32C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为235甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/

5、L盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为12，则加入铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.6 g铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为。(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生H2的体积比为，则必定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与NaO

6、H溶液反应时，铝不足而NaOH溶液过量。考点二铝的重要化合物1氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质两性氧化物2氢氧化铝(1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备向铝盐溶液中加入NH3H2O，离子方程式为：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。3明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO4)

7、212H2O，其净水的原理涉及到的离子方程式表示为：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。(1)下列变化可通过一步化学反应直接完成的是_。Al(OH)3Al2O3Al2O3Al(OH)3AlAl(OH)3(2)既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有哪些？(3)如何分离Al2O3和Fe2O3的混合物？(用示意图回答)提示：(1)(2)Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐如(NH4)2CO3、多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3和氨基酸等物质)。(3)1下列各种物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是()AlAlCl3NaAlO2Al(OH)3Al2O3NaHCO3ABC D2

8、铝土矿的主要成分是Al2O3，此处还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯Al2O3的工艺流程如下：讨论回答下列问题：(1)写出、中可能发生反应的离子方程式：_，_。(2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物。3甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g 70% H2SO4溶液、NaOH固体240 g、足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 g Al(OH)3乙：铝加

9、H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3丙：W3 g Al(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是_。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_。制取Al(OH)3的三途径考点三用数形结合思想理解Al3、Al(OH)3、AlO之间转化量的关系1用转化图探究Al3、AlO、Al(OH)3的转化关系写出转化(2)、(5)、(6)离子方程式：(2)Al34OH=AlO2H2O(5)AlOHH2O=Al(OH)3(6)AlO4H=Al32H2O2用数轴探究可溶性铝盐与强

10、碱(如NaOH溶液)反应，铝元素的存在形式(NaAlO2溶液与盐酸反应的分析与上述内容类似，自己整理出来)用图像探究Al3、Al(OH)3、AlO转化的定量关系(1)将AlCl3溶液逐滴滴入到含4 mol NaOH的溶液中至过量，按顺序写出发生反应的离子方程式，并以n(AlCl3)为横坐标，以生成nAl(OH)3为纵坐标，在坐标系中画出二者的关系。(2)向混有HCl的AlCl3溶液中，逐滴滴入NaOH溶液至过量，以n(NaOH)为横坐标，以生成nAl(OH)3为纵坐标，在坐标系中画出二者的关系。提示：(1)Al34OH=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)3(2)1下列各组物质

11、，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是()AH2SO4滴入NaAlO2溶液中BBa(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中CAl2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D氨水滴入Al2(SO4)3溶液中2.A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB：_。AD：_。“互滴法”鉴别物质的适用条件以鉴别AlCl3溶液和NaOH溶液为例：(1)向AlCl3

12、溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。具有“滴加顺序不同，产生的现象不同”的两种溶液均可适用“互滴法”鉴别。除AlCl3和NaOH溶液外，还有如NaAlO2溶液与盐酸，Na2CO3溶液与盐酸等。3将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH4.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则

13、下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()Aa点对应的溶液中：Na、Fe3、SO、HCOBb点对应的溶液中：Na、S2、SO、ClCc点对应的溶液中：Ag、Ca2、NO、FDd点对应的溶液中：K、NH、I、CO5右图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加混合，由图中判断错误的是()A线表示Al3物质的量的变化 Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3物质的量的变化 D线表示AlO物质的量的变化常考Al3、Al(OH)3、AlO转化的图像归纳类别图像实验现象向含1 mol AlCl3溶液中滴加氨水开始产生沉淀，到NH3H2O的量为3 mol时，沉淀不再增加向含1 mol AlCl

14、3溶液中滴加NaOH溶液开始产生沉淀，到NaOH的量为3 mol时沉淀量最大，到NaOH的量为4 mol时，沉淀完全溶解向酸化的AlCl3溶液(即Al3、H各1 mol)中滴加NaOH溶液NaOH的量为1 mol时开始沉淀，NaOH的量为4 mol时沉淀开始溶解，NaOH的量为5 mol时，沉淀完全溶解向各1 mol MgCl2、AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液开始产生沉淀，NaOH的量为5 mol时沉淀开始溶解，NaOH的量为6 mol时，沉淀不再溶解。剩余量和溶解的量相等向含12 mol NaOH溶液中滴加AlCl3溶液开始无沉淀生成，到AlCl3的量为3 mol时开始沉淀，AlCl3

15、的量为4 mol时沉淀量不再变化向含1 mol NaAlO2溶液中滴加盐酸开始生成沉淀，到HCl的量为1 mol时，沉淀量最大，后逐渐溶解，到HCl的量为4 mol时，完全溶解向含有NaOH和NaAlO2各1 mol的溶液(即OH、AlO各1 mol)中滴加盐酸到HCl的量为1 mol时开始沉淀，HCl为2 mol时沉淀量最大，后溶解，HCl的量为5 mol时溶解完全向含4 mol盐酸中滴加NaAlO2溶液到NaAlO2的量为1 mol时开始沉淀，到NaAlO2的量为4 mol时，沉淀不再变化6将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再

16、向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是()A标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体B最终得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最终得到7.8 g沉淀D最终得到的溶液中c(Na)1.5 molL17将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示：则下列说法不正确的是()A镁和铝的总质量为9 gB最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸C硫酸的物质的量浓度为2.5 mol/LD生成的氢气在标准状况

17、下的体积为11.2 L以AlCl3与NaOH反应归纳Al3、Al(OH)3、AlO转化的计算方法Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O由得：Al34OH=AlO2H2O3时，发生反应，则：nAl(OH)3n(OH)4时，发生反应，无Al(OH)3生成。34时，发生反应 ，则：nAl(OH)34n(Al3)n(OH)(NaAlO2溶液与盐酸反应的计算与之类似，请自行归纳)1足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A氢氧化钠溶液B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸2判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al ()(2

18、)明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用做净水剂 ()(3)明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可做漂白剂 ()(4)复方氢氧化铝药片的有效成分是Al(OH)3可用作抗酸药 ()(5)如图所示，AlCl3溶液、浓氨水，中有白色沉淀生成 ()(6)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O32OH=2AlOH2O ()(7)Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 ()(8)Al箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ()(9)加入铝粉能产生H2的溶液中，可能存在大量的Na、Ba2、AlO、NO ()3已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(O

19、H)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是()4铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：已知：CaF2H2SO4(浓)=CaSO42HF回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)E可作为建筑材料，化合物C是

20、_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。思维建模_反映Al3、Al(OH)3、AlO之间转化的计算方法数轴分析法1根据AlCl3与NaOH的量计算生成Al(OH)3的量2根据NaAlO2与HCl计算生成Al(OH)3的量向50 mL 1 mol/L Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是(双选)()A1 mol/LB3 mol/LC1.5 mol/L D3.5 mol/L解析：n(Al3)0.05 L1 molL120.1 molnAl(OH)30.05 mol由于nAl(OH)3n(Al3)，所以有两种情况符合题意。(1)3时，只发生反应Al33OH=Al(OH)3n(OH)3nAl(OH)30.05 mol30.15 mol即c(KOH)1.5 molL1(2)34时，发生反应：Al33OH=Al(OH)3Al34OH=AlO2H2O方法：由反应知，此反应消耗n(OH)3nAl(OH)330.05 mol0.15 mol再由Al元素守恒知，由反应生成的AlO的物质的量n(AlO)0.1 mol0.